FULAI · TACTILE DATA ACQUISITION GLOVE

福莱触觉数据采集手套

用户手册

软件：FULAI 数据采集上位机 V1.1.5 · 硬件：V3.0 / V3.1 / V3.2 / V3.2 · Windows 10 / 11

文档编号 FL-UG-TG-V1.1.3 · 发布日期 2026-10-16

产品简介

福莱触觉数据采集手套配套 FULAI 数据采集上位机使用。本手册介绍设备的安装、连接、数据采集、回放及导出方法。当前软件版本为 V1.1.5，支持 Fulai Tactile Glove V3.0 / V3.1 / V3.2 / V3.3，适用于 Windows 10 / 11 64 位系统，并需要 OpenGL 3.3 或以上支持。软件界面默认使用简体中文，也可切换为英文。

系统可实时显示、记录并导出手套各触觉点位的压力数据及各区域合力数据，适用于机器人操作、触觉数据采集等应用场景。软件支持单手或双手采集、压力热区显示、区域合力曲线显示、数据回放、CSV 导出、TCP / JSON 实时输出，以及力值标定文件导入和触觉置零等功能。

触觉数据采集功能可独立使用，无需连接第三方姿态系统。需要显示手部姿态时，可启用姿态数据功能，相关说明见附录 A。主界面及主要设置项说明见第 8、12、13 章。

文档信息

修订记录

目录

1. 产品概述

福莱触觉数据采集手套用于采集并记录手部与物体接触过程中的触觉数据，可配合 FULAI 数据采集上位机完成实时显示、数据记录、回放、导出及实时传输等操作。首次使用时，可参考第 3 章完成设备连接和首次数据采集；主界面及各功能区域说明见第 8 章。

2. 传感核心参数

2.1 产品特征

2.2 触觉传感性能

测试边界条件：

• 最小触发力：掌心使用10 mm 圆柱形平面硬质压头测试，其余传感区域都使用直径 15 mm 圆柱形平面硬质压头测试。
• 法向力精度：掌心使用10 mm 圆柱形平面硬质压头测试，其余传感区域都使用直径 15 mm 圆柱形平面硬质压头测试。测量精度=|测量显示平均值−实际施加力值|/满量程×100%（取量程范围内最大误差点计算）。
• 剪切力精度：压头规格同法向力精度，沿传感区域表面施加剪切。测量精度 = |测量显示平均值 − 实际施加剪切力| / 满量程 × 100%（取量程内最大误差点）。
• 传感点位均一性：统一对所有指尖施加70%FS 载荷，待各点位数值稳定后采集并记录。变异系数=标准差/平均值×100%。
• 产品批次一致性：随机选取10个产品，施加70%FS 载荷，待各点位数值稳定后采集并记录。变异系数=标准差/平均值×100%。
• 信号漂移率（恒压）：使用直径 15 mm 圆柱形平面硬质压头，施加 10%FS 载荷，测试传感器在 8 h 内信号波动。漂移系数=|初始输出值−结束输出值|/(满量程输出值×log10(时间跨度/秒))×100%。
• 信号漂移率（温度）：使用直径 8 mm 圆柱形平面硬质压头，施加 280 g 静态载荷，测试传感器从 30 °C 到 50 °C 信号波动。温漂系数=(高温输出值−基准温度输出值)/(满量程输出值×温度差)×100%。
• 循环稳定性：使用直径 15 mm 圆柱形平面硬质压头，施加 50%FS 负载，测试传感器在重复1000 次循环测试前后的信号波动。漂移量=(最大输出值−最小输出值)/满量程输出值×100%。
• 工作环境：−5～45 ℃，≤50% RH。
• 储存条件：25±5 ℃，40±5% RH。

注：_FS表示满量程。实际性能受手型、佩戴方式、测试方法和软件设置影响。_

2.3 硬件电路性能

注：2M bps 为控制器内部 UART 通信速率。电脑侧“触觉波特率”默认设置为 2000000，两者对应不同通信链路。

2.4 算法配置

3. 快速开始

仅进行触觉数据采集时，按以下步骤完成设备连接、触觉置零、采集和导出。图 1-1 为当前版本的数据连接页面，其余图片为相关操作区域。

图 1 快速开始操作流程。日常使用中通常只需执行“触觉置零”，无需重复进行力值标定。

1. 连接触觉控制器：将触觉控制器通过 USB 连接至电脑，并在设备管理器中确认出现新的 COM 口。
2. 启动软件：双击 Fulai\_Tactile\_Glove\_Production。启动后确认主界面标题为“触觉数据采集”，底栏软件版本为 V1.1.5。
3. 配置数据连接：打开“设置 → 数据连接”，勾选“触觉数据”，根据手套标签选择对应的手套版本，并选择正确的 COM 口。仅进行触觉采集时，无需勾选“姿态数据”。
4. 填写手套编号并导入力值标定：分别填写“左手手套编号”和“右手手套编号”，并导入对应手套的力值标定文件。导入成功后，对应手套的标定状态应显示为“已导入”。
5. 连接手套：点击“连接”。连接成功后，按钮变为“断开”，底栏“触觉数据状态”显示为“已连接”。
6. 执行触觉置零：保持手掌自然张开，避免接触或按压物体，然后点击标题栏中的“触觉置零”。置零成功后，图标会短暂变绿。
7. 检查触觉响应：轻压物体，确认压力热区、区域合力曲线随受力同步变化。
8. 开始采集：点击“开始采集”并完成所需动作，结束后点击“停止采集”。采集完成后，记录状态显示为“已完成”。
9. 导出数据：导出 CSV 文件，并确认文件可在 Excel 中以 UTF-8 编码正常打开，且包含“经过时间(s)”字段。

图 1-1 数据连接页面。按实际使用情况选择手套版本、手型及串口，填写对应手套编号并导入力值标定。本图为连接前状态；连接成功后，按钮显示“断开”，自动识别设备信息。

图 1-2 标题栏局部放大。从左到右第一枚圆箭头是“触觉置零”。

图 1-3 采集按钮局部放大。点“开始采集”；采集中该按钮变为“停止采集”。

图 1-4 触觉连接状态显示位置。本图为未连接状态，正式采集前应确认所用手套已连接。

4. 产品组成与硬件连接

4.1 产品清单

• 触觉手套（左手、右手或按订单配置）

• 触觉控制器及 USB 线

• 该手套对应的力值标定文件（常见文件名为设备编号\_left.json / right.json）

• 数据采集上位机安装包或解压目录

4.2 连接关系

触觉手套通过触觉控制器与电脑连接。电脑通过 USB 与触觉控制器相连，触觉控制器再与手套连接。单手采集时，仅连接需要使用的手套即可。

图 2 硬件连接示意图。

1. 电脑安装数据采集上位机 V1.1.5（Windows 10 / 11）。

2. USB 接到触觉控制器。识别信息 VID:PID 0483:5740。

3. 打开“设备管理器 → 端口 (COM 和 LPT)”，确认出现新的 COM 口。上位机触觉波特率默认值为 2000000。

4. 单手采集时，在“手型选择”中选择左手或右手；双手采集时选择“双手”，并为两侧分别指定不同的 COM 口。

5. 对照腕部标签填写“手套版本”，并把该手的“设备编码”填进对应的“左手手套编号 / 右手手套编号”，再导入力值标定。

图 3 腕部标签位置局部放大。①白底标签贴在腕部控制器侧面。

图 4 标签文字局部放大。①型号 → 软件“手套版本” ②设备编码 → 该手的“左手手套编号”或“右手手套编号”。

图 4-1 左右手标签对照。①左手 ②右手。左右手分别导入对应力值标定，不要导反。

5. 安装与启动

5.1 电脑要求

• Windows 10 或 Windows 11，64 位

• 独立或较新的核显，支持 OpenGL 3.3

• 空闲 USB 口；双手采集需要控制器能同时枚举两个串口

5.2 安装

1. 从福莱提供的软件安装包或指定下载渠道获取 FULAI 数据采集上位机。

2. 解压到本机目录，例如 D:\FULAI\Gloves。请勿直接在压缩包中运行程序。

3. 一般不需要管理员权限。若杀毒软件拦截，将解压目录加入白名单后重试。

4. 若设备管理器中看不到 COM 口，安装控制器所需的 USB 转串口驱动（常见 CH340 / CP210x / STM32 VCP，以实际设备为准）。

5.3 启动

进入解压目录，双击 Fulai\_Tactile\_Glove\_Production.exe。也可以运行 RUN\_APP.cmd。

5.4 如何查看 COM 口

1. 插入手套控制器。

2. 右键“开始”→“设备管理器”→展开“端口 (COM 和 LPT)”。

3. 记录新出现的 COM 号，例如 COM24。

4. 回到软件 设置 → 数据连接，点串口右侧刷新，再选择该 COM 口。

5.5 三维黑屏 / OpenGL 自查

图 5 三维黑屏时的自查步骤。远程桌面和虚拟机经常无法提供 OpenGL 3.3。

• 本软件三维手模需要 OpenGL 3.3。

• 如果远程桌面、虚拟机、无硬件加速环境经常黑屏，请改在本地电脑运行。

• 仍失败时，点界面“复制诊断”，把文本连同软件版本发给支持。

6. 连接手套

点击主界面标题栏中的设置按钮，进入“设置 → 数据连接”，完成手套版本、串口、手套编号及力值标定文件配置后即可连接设备。实际连接界面示例见第 3 章图 1-1。

图 6 数据连接 · 出厂默认（未插设备时的界面用词）。版本 V3.1；姿态关闭；触觉开启；左右下拉均显示“未连接”。右手已开启自动检测，插入后才会变为“COMxx · 压力控制器”。

1. 勾选“触觉数据”。不要勾选“姿态数据”。

2. “手套版本”按腕部标签选择。出厂默认 V3.1，实物是 V3.0 / V3.2/V4.0 时必须改。

3. 根据“手型选择”为所用手套选择 COM 口。单手模式仅显示对应手的配置项；双手模式分别设置左右手串口。

4. “触觉波特率”保持 2000000。

5. 把左手标签“设备编码”填入“左手手套编号”，右手填入“右手手套编号”。只用一只手时，另一侧可留空。

6. 分别导入“左手力值标定 / 右手力值标定”。

7. 点底部“连接”。已连上时按钮变成“断开”。

8. 点击自动识别，硬件固件若有信息识别功能，可直接识别版本号和左右手，无需手动填写。

7. 力值标定与触觉置零

力值标定、标定文件导入和触觉置零分别用于不同阶段，请根据实际使用场景执行。

7.1 导入力值标定

力值标定文件随手套一同提供，常见文件名为 设备编号\_left.json 和 right.json。导入前，需要先填写对应手套的“左手手套编号”或“右手手套编号”；如未填写，软件会提示“请先填写手套编号”。

左右手手套应分别导入各自对应的标定文件，且标定文件的通道数需要与当前选择的“手套版本”一致，否则无法完成导入。

未导入专属标定文件时，软件采用内置默认标定，底栏状态显示“默认”，设置页对应栏显示“未导入”。默认标定仍输出力值和压强，但不代表当前手套的专属标定结果。定量采集前应导入对应手套的标定文件；导入成功后显示“已导入”，文件自动保存至本机。

默认保存路径为：

%APPDATA%\FULAI\Fulai\_Tactile\_Glove\tactile\_calibration\<手套编号>\<版本>\left.json

或：

%APPDATA%\FULAI\Fulai\_Tactile\_Glove\tactile\_calibration\<手套编号>\<版本>\right.json

图 7 默认力值标定提示。进行定量采集前，应导入当前手套对应的标定文件。

图 7-1 未导入专属标定文件时，设置页对应栏显示“未导入”。左右手分别导入。

7.2 触觉置零

图 8 标题栏从左到右第一枚圆箭头是“触觉置零”。图标短暂变绿表示本次已生效。

1. 确认底栏“触觉数据状态”为“已连接”。

2. 手掌自然张开，不要按物体、不要握拳。

3. 点标题栏“触觉置零”（圆箭头图标）。图标短暂变绿即可使用。

8. 主界面

主界面包含触觉显示区、区域合力-时间曲线、数据采集区和底部状态栏。区域合力曲线按左右手及传感区域分别显示，单位为 N。右侧内容超出窗口高度时，可向下滚动查看其余曲线和数据采集区。界面标题随启用的数据类型变化。

图 9 V1.1.5 主界面。左侧为触觉显示区，右侧为区域合力-时间曲线，下方为状态栏。数据采集区位于右侧曲线下方。

图 9-1 主界面标题示例。仅启用触觉数据时，标题显示为“触觉数据采集”。

图 9-2 区域合力-时间曲线局部。每个传感区域对应一条曲线，显示该区域合力随时间的变化，单位为 N。

图 9-3 软件版本显示位置。当前版本为 V1.1.5。

图 9-4 触觉数据状态显示位置。本图为未连接状态。

图 9-5 左右手手套编号显示位置。未填写的编号显示为“--”。

图 9-6 触觉显示区与快捷工具条。

8.1 工具条

8.2 鼠标操作

8.3 快捷键

9. 压力热区、合力与走势

压力热区通过颜色变化反映各触觉点位的受力情况，颜色越暖表示压力越高。默认情况下，低于 5 kPa 的点位不显示颜色；达到或超过 125 kPa 后，以最高等级颜色显示。起显阈值和满色阈值仅影响热区的可视化效果，不会改变实际采集数据。

区域合力-时间曲线显示各传感区域的合力，单位为 N，曲线不受热区满色阈值限制。专属标定和内置默认标定均将点力换算为压强；定量分析应使用当前手套的专属标定文件。

10. 采集、回放与数据管理

图 10 数据采集区。点击“开始采集”后，按钮变为“停止采集”。

图 11 触觉状态显示位置。正式采集前确认所用手套已连接，并完成触觉置零。

10.1 开始与停止

数据保存提示：本机最多保留 2000 条采集记录。超过上限时，软件会自动清理最早的已完成记录。重要数据请在采集后及时导出并检查文件内容，不要将软件中的历史记录列表作为唯一备份。

1. 确认所用触觉手套已连接，并已完成触觉置零。向下滚动右侧面板，找到“数据采集”区。

2. 点“开始采集”。列表中该条记录状态为采集中。

3. 完成动作后点“停止采集”。

4. 需要时搜索、分页、回放（0.5x / 1.0x / 1.5x / 2.0x）、导出 CSV 或删除。

10.2 采样与时长

10.3 文件保存位置

采集记录默认保存在本机数据库中，数据库文件路径为：

%APPDATA%\FULAI\Fulai\_Tactile\_Glove\acquisition\_records.sqlite

历史采集记录依赖该数据库文件保存。重新安装系统或删除该文件后，原有记录将无法恢复，因此建议及时导出并归档重要数据。点击“导出”后，软件默认打开系统“下载”文件夹。建议使用记录编号作为 CSV 文件名，例如 L-12.csv。左右手数据保存在同一个 CSV 文件中，并共用“经过时间(s)”字段；仅连接单手时，另一侧对应数据为 0。CSV 中会记录手套版本及左右手手套编号，软件版本信息可在主界面底部状态栏或本手册封面查看。

单条记录最长为 60 分钟。软件未设置独立的单文件大小上限，文件大小随手套版本、实际记录频率、采集方式和时长变化。长时间采集前应确认可用存储空间，并按实验阶段分段保存。本机最多保留 2000 条记录；超过上限时，软件自动清理最早的已完成记录，请及时导出重要数据。

11. CSV 数据格式与点位对应

CSV 文件采用 UTF-8（带 BOM）编码。第一行为列名，后续每行对应一个采样时刻。逐点列名采用“左手/右手\_分区\_序号(kPa)”，例如“左手\_拇指\_01(kPa)”，不使用硬件通道编号 A1、A2。

CSV 文件中的字段按内容可分为三类：记录信息、各触觉分区的合力及剪切力数据，以及各触觉点位数据。实际采集时，文件通常同时包含左右手对应字段；仅连接单手时，未连接一侧的数据记录为 0。CSV 文件不包含关节角度数据。

11.1 固定列

激活点数采用固定的 5 kPa 阈值，不随热区起显设置改变。导入已有 CSV 时保留文件中的激活点数；缺少该值时按此阈值计算。旧版记录按原统计结果回放，不重新计算。

11.2 分区合力

每只手包含 7 个传感区域，依次为拇指、食指、中指、无名指、小指、掌心、大鱼际（选配，默认无）和小鱼际。每个区域输出 5 列数据。合力单位为 N；剪切力大小、X 分量和 Y 分量为相对量，剪切方向单位为度。

11.3 逐点列与阵列编号

图 12 触觉传感区域各分区名称。

CSV 逐点数据位于各传感区域力值字段之后，单位为 kPa。软件先由力值标定参数将去皮 ADC 换算为点力（N），再按对应点位面积换算为压强（kPa）。未导入专属文件时，采用内置默认标定，单位不变。标定异常时应停止定量采集，检查文件及手套版本后重新导入。

各传感区域从 01 开始独立编号。例如，V3.2 左手拇指列名为 左手\_拇指\_01(kPa)～左手\_拇指\_82(kPa)，右手对应列名以“右手”开头。左右手点位分别编号，按各自区域顺序写入 CSV。英文界面的对应列名为 Left\_Thumb\_01(kPa) 等。

对于 V3.2，拇指硬件包含 90 路通道，当前软件导出其中 82 个有效点。导入 CSV 文件时，文件中应包含“经过时间(s)”或 elapsed\_s 字段。下表为不同手套版本各触觉分区的有效点数及单手总点数。

12. TCP / JSON 实时输出

当需要将触觉数据实时发送至其他程序时，可在“设置 → 数据广播”中启用 TCP 数据输出。

图 13 数据广播设置页面。软件作为 TCP Server 提供实时数据输出，默认启用，地址为 127.0.0.1，端口为 9870。

12.1 连接后的首条消息：meta

客户端连接后，服务器首先发送 type=meta 的元数据消息，说明协议、手套版本、通道数量、标定来源和传感区域等信息。以下为字段节选，完整字段以实际接收消息为准：

{"type":"meta","protocol":"tactile-glove-jsonl/1","channel\_count":401,"glove\_version":"v3.1","glove\_id":"G-202609-099","calibration\_source":"imported","zones":[{"name":"拇指","address":1,"offset":0,"count":50}]}

12.2 实时数据消息：frame

以下为字段节选；values 的实际长度应与 meta 中的 channel\_count 一致：

13. 显示设置与演示模式

打开“设置 → 显示设置”。显示参数修改后立即生效并自动保存。

图 14 V1.1.5 显示设置页面。热力显色阈值默认起显 5 kPa、满色 125 kPa。

开启“离线演示模式”后，软件使用内置动作和模拟触觉数据，不连接真实设备。通过工具条“展开动画”选择演示动作。正式采集前关闭离线演示模式，确认设备连接状态并重新执行触觉置零。

14. 日常检查清单

正式采集前，建议按照以下项目逐项确认。该清单也可打印用于实验现场检查。

15. 常见问题

16. 默认参数

16.1 普通用户可调整

16.2 出厂连接默认值

17. 技术支持

请通过合同、发货清单或销售对接人联系福莱技术支持。提交问题时请一并提供：

• 软件版本（底栏“软件版本”）

• 硬件版本 / 手套版本

• 左手/右手手套编号（对应手腕部设备编码）

• 力值标定文件名及是否显示“已导入”

• 现象截图

• 三维异常时的“复制诊断”文本

附录 A 手部姿态感知系统（可选）

此部分内容仅用于手部姿态及关节角度采集。若仅进行触觉数据采集，可跳过本附录；如需同步获取手部姿态数据，请在软件中启用“姿态数据”。

1. 在第三方姿态上位机中开启数据广播。关节角度数据默认地址为 127.0.0.1:9011，关节位置坐标数据默认地址为 127.0.0.1:9013。

2. 在 FULAI 数据采集上位机中进入“设置 → 数据连接”，勾选“姿态数据”，并确保接收地址和端口与第三方姿态上位机的发送设置一致。

3. 点击“连接”。连接成功后，底栏姿态状态显示为“已连接”。

4. 根据需要执行“校准中立姿势”或“软件完整校准”。软件完整校准包括张开手掌、握拳、五指张开，以及拇指依次触碰食指、中指、无名指和小指等动作。

附录 B 术语对照